In dieser Arbeit wurden zwei Modelle entwickelt. Das Alnus-Distribution-Modell (ADM)
beschreibt die Verbreitung der Erlen mithilfe der Klimaparameter mittlere Jahressumme der
Niederschläge und mittlere Jahrestemperatur unter Einbezug von Information über die potentielle
natürliche Vegetation des Gebiets und der Bodentypen. Das Global Density of Legumes
Modell (GDL) sagt die Leguminosendichte vorher auf der Basis der mittleren Jahressumme
der Niederschläge. Beide Modelle sind zur Anwendung im globalen Maßstab für das heute
übliche Gitter von 0.5 Grad geographischer Länge und Breite gedacht. Sie sollen die Modellierung
des Stickstohaushalts in globalen Biosphärenmodellen verbessern helfen, indem sie
die Modellierung der Fixierung von Luftsticksto unterstützen. Die Konstruktionen der Modelle
basiert auf Datensätzen über die Verbreitung der Erlen bzw. über die Dichte der Leguminosen
in ihren natürlichen Standorten.
Die Untersuchungen haben gezeigt, dass es für die Verbreitung der Erlen klare Grenzen in
einem Feld der entsprechenden Klimavariablen gibt, das sich durch drei Geraden umschreiben
lässt.
Für die Modellierung der Verbreitung der Erlen weltweit wurden bessere Ergebnisse erzielt,
indem zur Modellierung der Erlenverbreitung zusätzlich zu den Klimaparametern die potentielle
natürliche Vegetationen und die Bodentypen einbezogen wurden. Beim Vergleich dieser
Modellergebnisse mit einer globalen Datenbank GBIF [70] zur Verbreitung von Pflanzenarten
ergaben sich noch gewisse Unterschiede, die aber vermutlich auf eine ungenügende Dokumentation
in der Datenbank zurückgeführt werden können, wie ein Vergleich mit Literaturangaben
belegt.
Im zweiten Teil der Arbeit, der Entwicklung eines Modells zur Vorhersage der Leguminosendichte,
wurden zur Bestimmung geeigneter Variablen zunächst Korrelationsanalysen zwischen der
Leguminosendichte und sechs Klimawerten sowie neun Bodenwerten durchgeführt. Dabei
wurde festgestellt, dass die Leguminosendichte durch die mittlere Jahressumme der Niederschläge
im Wesentlichen bestimmt wird. Die entsprechende Funktion, die beide Größen koppelt,
ist eine Maximumfunktion, die eine niedrige Leguminosendichte für geringe und für sehr
hohe Niederschläge vorhersagt. Die größte Leguminosendichte mit bis zu 35 Prozent Anteil
der Leguminosenbiomasse an der Gesamtbiomasse ergibt sich für eine mittlere Jahressumme
der Niederschläge von rund 1 250 mm.
Die Validierung der beiden Modelle hat eine verhältnismäßig gute Übereinstimmung der Modellergebnisse
mit den verfügbaren Beobachtungsdaten gezeigt. |